Qu'est-ce que la technologie LTCC ?
Qu'est-ce que la technologie céramique cocuite à basse température (LTCC) ?
LTCC (céramique co-cuite à basse température)La technologie LTCC permet de fabriquer des circuits multicouches à partir de substrats céramiques. Un dispositif LTCC typique est composé de plusieurs couches diélectriques, de conducteurs à faibles pertes sérigraphiés ou photoimprimés, de baluns intégrés, de résistances et de condensateurs, ainsi que de vias pour l'interconnexion des différentes couches.
Les dispositifs LTCC sont fabriqués en appliquant des pâtes métalliques conductrices, diélectriques et résistives sur chaque feuille ou bande de substrat céramique, selon les besoins, puis en les pressant ensemble selon une séquence spécifique, puis en les laminant. Les modules fabriqués grâce à la technologie LTCC présentent une structure hermétique et monolithique. Cette feuille de céramique imprimée est ensuite cuite ou « frittée » à basse température, autour de 850 °C (moins de 1 000 °C). Cette plage de températures permet l'ajout de matériaux conducteurs à faible résistivité, tels que l'argent et l'or, au lieu des matériaux à base de molybdène et de tungstène généralement utilisés dans les procédés de céramique cocuite à haute température (HTCC). Le LTCC est un procédé reproductible qui permet de produire de manière fiable de grandes quantités de composants RF et micro-ondes, dont la taille est bien inférieure à celle des composants fabriqués avec des substrats conventionnels.
La technologie LTCC produit un composant monté en surface hautement intégré, pouvant servir de plateforme pour le montage de composants actifs, tels que des transistors, des quads de diodes et des amplificateurs monolithiques, afin de former un ensemble multifonction miniature. Le boîtier obtenu est un boîtier multicouche tridimensionnel, considérablement plus compact qu'un composant micro-ondes planaire traditionnel. L'intégration poussée permet de combiner les composants LTCC au sein d'un boîtier monté en surface miniature, éliminant ainsi le recours à de nombreux composants externes. De plus, les conceptions LTCC peuvent utiliser des éléments de circuit sous forme de puce pour une réduction supplémentaire de la taille. La grande stabilité thermique des matériaux céramiques utilisés dans les conceptions LTCC réduit considérablement la nécessité de compenser les variations de température.
Avantages de la technologie LTCC
● Tolérance à faible permittivité
● Bonne conductivité thermique
● Faible coefficient de dilatation thermique ou TCE (adapté au silicium et au GaAs)
● Idéal pour les modules multicouches
● Intégration de cavités et de composants passifs tels que les composants R, L et C
● Très robuste aux contraintes mécaniques et thermiques (hermétiquement scellé)
● Composable avec des fonctionnalités fluidiques, chimiques, thermiques et mécaniques
● Faibles coûts de matériaux pour les chemins conducteurs en argent
● Faibles coûts de production pour des quantités moyennes et grandes
Principales caractéristiques de la technologie LTCC
De nombreuses applications imposent des exigences particulières aux circuits et composants électroniques et le LTCC convient dans les conditions suivantes :
● Conduction thermique idéale dans une large plage de température (-100 °C ... + 200 °C)
● Stabilité haute fréquence
● Herméticité longue durée
● Stabilité à long terme (> 20 ans)
● Haute rigidité diélectrique et résistance mécanique
● Résistance au bombardement plasma ou ionique
● Haut degré de miniaturisation - fonctions 3D telles que cavités, plans de liaison étagés, canaux et membranes
Comparés aux supports de circuit conventionnels tels que FR4, les boîtiers LTCC peuvent répondre précisément à ces exigences. La technologie LTCC est souvent utilisée pour développer Filtres RFInductances et condensateurs. Il peut également être utilisé dans une large gamme d'autres dispositifs. Ses domaines d'application typiques incluent les technologies médicales, l'industrie automobile, les technologies haute fréquence, les technologies spatiales et les technologies des communications.